奥托热机：经典与量子方法
统计力学
2020-08-26 v1 其他凝聚态物理
摘要
在本文中，我们分析了磁奥托循环在其经典与量子版本中提取的总功和效率。作为一个一般性结果，我们发现无论工作物质如何，经典热机的功和效率总是大于或等于其量子对应物。在经典情形中，这是因为工作物质在循环的每一点都处于热力学平衡，从而在绝热路径中最大化了提取的能量。我们将此分析应用于二能级系统，发现奥托量子与经典循环中的功和效率完全相同，与工作物质无关，并且对于满足工作物质能量谱与外部磁场之间线性关系的多能级系统，我们得到了类似结果。最后，我们展示了一个三能级系统的例子，其中我们比较了熵、温度和磁场图中的两个区域，以找出在执行热力学循环时哪一个最高效。本工作提供了一种实用方法，用于在熵图中寻找温度和磁场区域，以最大化从奥托磁热机中提取的功率。
引用
@article{arxiv.2004.13205,
title = {Otto Engine: Classical and Quantum Approach},
author = {Francisco J. Peña and Oscar Negrete and Natalia Cortés and Patricio Vargas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.13205},
year = {2020}
}